塔北隆起盐下油气藏井眼缩径研究

采用Heard非线性蠕变模型作为深井段盐岩蠕变本构方程,并建立含盐膏岩夹层的有限元模型,得到了塔里木羊塔克区块巨厚盐膏层变形及井眼缩径规律。研究表明,由于上覆岩层应力的作用,羊塔克隆起构造盐岩层翘曲段逐渐趋于平缓;在同一盐膏层井段不同井深处井眼蠕变缩径的程度明显不同,顶部和底部盐膏层井眼缩径速率最快,缩径量较大。据此,现场钻井工程师在进行盐膏层井段钻进的时候要特别注意打开盐膏层和钻出盐膏层井段时的钻井液密度控制,优选钻井方案,防止盐岩层井段发生卡钻等井下事故。

电潜泵在排水采气井中的应用及改进

阐述了电潜泵的一些基本原理及目前在气井中应用的一些情况,对电潜泵在气井中的一些应用范围进行了归纳,总结了电潜泵在排水井中的一些问题及改进措施,为电潜泵在排水井中的应用及推广有一定的指导作用。

4145H石油钻铤钢示波冲击性能研究

对4145H钻铤钢纵向取样,研究了不同温度下的示波冲击特性。结果表明,取样钻铤的冲击功值满足《SYT5144-2007钻铤》和《API SPEC7》标准要求,并得出了4145H钻铤钢的冲击功随温度的降低而降低,起裂功与冲击功的比值随温度的降低而升高,裂纹扩展功以及裂纹扩展功与冲击功的比值随温度的降低而降低。在钻井工程中表现为常温下裂纹在钻铤中扩展速率较慢,钻铤不容易断;低温下裂纹在钻铤中扩展速率较快,钻铤更容易断。该研究成果为合理指导4145H钻铤的生产工艺和现场使用提供了依据,为分析4145H钻铤断裂机理提供了基础实验依据。

基于耦合模型的高压气井井下节流工艺设计方法研究

主要针对高压气井冬季易堵、存在较大安全隐患的生产难题,开展井下节流工艺技术研究。根据井下节流机理,基于天然气在井筒流动规律和地层径向传热,建立了井筒压力和流动温度预测数学模型,并采用精度较高的龙格库塔方法进行数值求解,采用组分模型和等熵焓变预测节流温降。根据气井产量、水合物生成条件、井筒压力、温度分布预测确定节流工艺参数,根据所建立的井下节流设计模型,对川孝452井进行工艺参数设计和现场试验,取得了良好效果。

油气层保护技术在临盘油区的应用

临盘油区位于渤海湾盆地济阳坳陷惠民凹陷中央隆起带,至2002年底,已正式开发临盘、商河、临南、曲堤和江家店等五个油田。从二十世纪九十年代至今,通过在油田开发过程中加大油气层保护力度,改善了油田开发效果,取得明显的经济效益。从钻井、射孔、采油和修井作业几个方面的油气层保护进行了分别阐述,并结合“三新”工艺技术在这些方面的应用情况进行了论述,比较典型的例子是在曲堤油田曲9馆三稠油出砂储量开发和商河低渗透油田长期稳产中起到十分关键的作用。

新场沙溪庙气藏不关井确定地层压力研究

川西新场沙溪庙气藏属于低渗致密气藏,传统方法存在诸多局限,因此提出了运用生产数据分析技术进行计算。首先结合气井产水特征优选出Hagedorn-Brown井底流压计算模型;再以TOPAZE生产分析软件为平台,运用生产数据分析方法求取地层压力;最后将求取的结果与压恢试井结果进行对比分析,具有较好的线性相关性,得到校正公式y=0.8619x+2.1882。运用上述方法和校正公式,对部分新场沙溪庙气井地层压力进行了计算,与实测结果相比绝对差值小于1.5MPa,相对差值在10%以内,表明在不关井条件下该方法计算气井地层压力是可靠的。

低渗透多孔介质对高含凝析油型凝析气相态影响

低渗透气藏在我国已发现的气藏中所占比例较大;由于低渗透多孔介质的影响,与常规高渗气藏相比,开发难度较大,尤其是对于凝析气藏。因此,考虑低渗透多孔介质对凝析气体系的影响对于提高我国低渗透凝析气藏开发水平有一定实际意义。此次研究主要分析低渗透多孔介质对凝析气体系相态特征影响。采用中原桥白气藏实际低渗透储层岩心和配置的高含凝析油型(凝析油含量364g/m3)凝析气样分别从实验、数值模拟角度研究衰竭过程中,多孔介质、初始水饱和度对凝析油饱和度和残余油饱和度的影响,以及多孔介质对凝析气露点压力影响。研究表明:多孔介质中测试的凝析气露点压力高于PVT仪中测试值;对同一块岩心,采用相同的凝析气样品,随着初始含水饱和度的增加,测得的衰竭至大气压下凝析油残余饱和度越小;衰竭过程中,多孔介质中凝析油流动及再蒸发较PVT仪中明显,凝析油残余饱和度低于PVT仪测试值。对于低含凝析油型凝析气,由于致密储层对凝析油的吸附作用明显,岩心测试的残余油饱和度值高于PVT仪测试值,因此,对于这类凝析气藏必须考虑凝析油污染问题。

深层致密气藏钻井液技术难点及对策

深层致密气藏具有埋藏深、温度高、低孔低渗、微裂缝发育、非均质性强等特点,钻井作业过程中极易遭受储层损害;此外深井水平井作业过程中,摩阻、扭矩较大,易发生托压、钻具阻卡等复杂情况。为解决这一系列技术难题,选择了低密度抗高温水包油钻井液。现场应用表明,该钻井液体系流变性稳定,环空压耗低,润滑性好,且具有良好的储层保护效果。加之其低毒性、对环境友好的特点,具有一定的推广和应用前景。

一种新型国产高性能耐蚀合金在湿H_2S环境中的应力腐蚀性能

针对西南酸性油气田腐蚀环境,采用高温高压腐蚀试验、应力腐蚀试验和电化学测试等方法,对商业牌号3YC61新型耐蚀合金在各种酸性环境下的腐蚀性能进行了研究。结果表明该合金在试验条件下均具有很好的耐均匀腐蚀与耐应力腐蚀性能,平均腐蚀速率优于标准要求,满足酸性油气井对金属材料的使用要求。

基于PLC的天然气压缩机监控系统设计

介绍一种基于PLC和人机界面的天然气压缩机监控系统的设计。

镍基3YC51合金高温高压湿H_2S环境中应力腐蚀和高温氧化行为

为了探讨酸性油气田腐蚀环境中油气管材料的腐蚀性能,自制了3YC51镍基耐蚀合金,分别采用高温高压釜和同步热分析仪对其在高温高压湿H2S环境下的耐蚀性能和1 300℃恒温空气中的高温氧化行为进行了研究。结果表明:3YC51合金在试验条件下具有优良的耐均匀腐蚀和应力腐蚀性能;3YC51能满足酸性油气环境对金属材料的使用要求。合金氧化分2个阶段,初始氧化温度为1 047℃,在1 153℃和1 287℃分别出现氧化极值点,氧化增重呈抛物线形状,具有较高的初始氧化温度和较好的抗高温氧化性能。

川西须家河组平落坝构造钻井地质特征及提速研究

针对川西须家河组气藏埋藏深、岩石致密、压力高,须二段储层基质物性差,非均质性强,须四段和须二段石英、砂岩含量高等因素所导致的地层研磨性强、可钻性差等问题,系统剖析其钻井的难点,并对其机械钻速现状进行分析。计算结果表明,严重的过平衡状态造成机械钻速大幅度降低;在近平衡、液体欠平衡条件下机械钻速提高不明显;使用气体欠平衡钻井井内液柱压力较低,对岩石产生围压较小,能显著提高机械钻速。

川渝气田柱塞气举工艺的优化研究

目前在川渝气田Z1、J2等18口气井采用了柱塞气举排水采气工艺，取得了显著的成效。通过对各井分析发现，为保证正常进行柱塞气举和有较高的日产气量，需要对柱塞气举进行优化设计。为此，本文基于系统节点分析，建立了柱塞举升优化设计方法。利用该方法得出了柱塞举升主要生产指标（套压、产液量、日循环次数）以及柱塞运动状态的影响因素，并根据柱塞气举工艺的实际应用特点将影响因素分为了可控与不可控两大类，通过对柱塞气举可控因素分析讨论后得出，柱塞气举优化设计实质上是对开井时间和开井的套压进行优化，这就为提高柱塞举升工艺设计的准确性和可靠性，提供了参考依据。

水平井钻井完井液滤饼清除技术

水平井完井采用的清洁完井液虽然能减小对地层的损害,但致密滤饼的清除却是一个难题。能否有效地清除水平井滤饼直接关系到水平井的产能大小和完井质量的高低。讨论了当前采用的滤饼自然清除、化学清除、机械清除技术的特点、进展和现场使用情况。分析表明,多项滤饼清除技术的结合使用才能取得最佳的清除效果。指出应该在滤饼清除机理的完善、滤饼清除模型的准确建立、新型水平井完井材料和完井液体系的研制和现有滤饼清除技术的改良上加强研究。

盐膏层造斜井段井眼缩径及套管外载数值模拟

盐膏层是油气成藏的良好盖层,塔里木盆地多个大型油气藏都属于巨厚盐下油气藏,为了提高单井产能,决定采用定向井和水平井来开发盐下油气藏。由于盐膏层距离产层较近,需要在盐膏层进行造斜。造斜井段盐膏层井眼的缩径规律及其对套管外载的影响国内外鲜有报道。应用有限元方法建立了造斜井段砂岩和盐膏岩地层、水泥环及套管耦合的三维力学模型,以塔里木羊塔克区块岩石力学测试成果为基础,研究得到造斜段井斜和方位对井眼缩径及套管外载的影响规律。该研究成果成功应用于塔里木巨厚盐下定向井、水平井轨迹设计,钻遇盐膏层泥浆密度的确定和井身结构设计,为塔里木盐膏层钻井、完井施工提供了重要的理论参考。

利用人工暂堵转向提高重复压裂效果

针对新疆油田老井常规重复压裂增油效果逐年下降不能满足油田发展需要的问题,在裂缝的造缝及重定向机理研究基础上,开展了人工裂缝暂堵剂以及转向压裂工艺的选井选层等方面的研究。通过选用高强度暂堵剂,使重复压裂产生不同方向的人工裂缝,打开新的油气流通道,动用剩余油富集区,提高油田采出程度。这种通过采用暂堵剂堵塞原裂缝,使重复压裂缝相对于原有裂缝方位发生偏离、转向,改造动用程度低甚至未动用的储层,不仅可提高重复压裂增油效果,还能在一定程度上改变水驱方向、提高注入水利用率。因此,重复压裂压开新裂缝及新裂缝重新定向对中高含水期的低渗透油田开发具有重要意义。

高腐蚀环境下油井管剩余抗挤强度的理论解

在高温高压高酸性气田中,油井管局部腐蚀或点蚀会产生应力集中,降低油井管强度,严重时会发展成穿孔泄漏。在本体应力集中系数应力分量表达式的基础上,推导了浅半球腐蚀孔、半球腐蚀孔及深半球腐蚀孔的应力集中系数表达式,并对油井管的剩余抗挤强度进行修正,同时应用推导的腐蚀孔应力集中系数公式对套管的剩余抗挤强度影响规律进行研究。结果表明,腐蚀孔直径d=2.5mm、深度h=1mm时,套管剩余抗挤强度下降近46%,而当h=1mm、d=5或7mm时,套管剩余抗挤强度分别下降30%和20%。

稠油水平井蒸汽吞吐完井与注汽方式优化

为了解决稠油水平井蒸汽吞吐开发过程中存在的水平段储层吸汽不均衡、动用效果不理想的难题,基于单注汽点有效控制范围理论,优化了水平井完井、注汽管串结构,结合数值模拟方法,对优化的分段完井分段注汽方式与常规完井注汽方式的开发效果进行了对比评价。结果表明,优化的稠油水平井分段完井、分段注汽方式,实现了各单元独立、定量配注,消除了因分流作用和储层非均质引起的蒸汽分配不均衡问题,提高了蒸汽的有效利用率,改善了储层的动用效果。

燃气管道自进式旋转射流解堵工艺研究

针对燃气管道中堵塞较为严重或管壁存在坚硬的垢层、锈层时,传统解堵方式难以达到清洗或解堵效果的情况,提出了自进式旋转射流解堵工艺,对关键设备———自进式旋转喷头的关键参数展开了研究,得出了计算公式。

DP4井技术套管固井漏失的原因分析

DP4井位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部,是大牛地气田的一口开发水平井。目的是评价盒1段气层的自然产能,评价水平井开发大牛地气田盒1气藏的技术、经济可行性。该井地处有利沉积相带、储层较为发育的D28井区,目的层盒1段为辫状河道沉积,砂岩厚度较大,砂厚约大于20m,砂体分布较稳定。在技术套管固井施工替浆过程中出现压力异常,发生水泥浆漏失。根据井眼环容、替浆量计算和施工压力分析,推断低密度水泥浆在环空上返时,由于顶替泵速过快,造成漏失。针对DP4井技术套管固井漏失原因进行分析,对以后大牛地气田水平井固井具有重要的指导意义。